2.1: Грунти Британської Колумбії та Юкона - Західні Кордильєри
- Page ID
- 38729
Лесь Лавкулич
- По завершенню цієї глави студенти зможуть:
- Опишіть геологічну історію Британської Колумбії та Юкона
- Визначити фактори, що відповідають за розподіл ґрунту в регіоні
- Пов'язати основні види землекористування регіону з властивостями ґрунту
ВСТУП
Британська Колумбія та Юкон - найрізноманітніші райони Канади з точки зору геологічної історії, фізіографії, клімату, біологічних видів та землекористування (Valentine et al., 1978). Різноманітність умов навколишнього середовища є результатом геологічної історії регіону і складної картини гірських ланцюгів і долин, що виникли в результаті земляних будівельних сил (рис. 9.1). Ця різноманітність умов навколишнього середовища, в свою чергу, призводить до найбільшої різноманітності ґрунтів у Канаді.
Велика частина Британської Колумбії і Юкона розташовані в Тихоокеанських Кордильєрах, гірському ланцюгу (або кордильєрах), що тягнеться на відстань понад 6000 км уздовж західної сторони Північної Америки, від Мексики до Аляски. Також відомий як Північноамериканські Кордильєри або Західні Кордильєри, Тихоокеанські Кордильєри включає частини Альберти та Північно-західні території, включаючи Скелясті та берегові гори. Він характеризується ландшафтами гір, ізольованими долинами, широкими плато та прибережними островами. Ця складна топографія сприяє топографічно індукованим кліматичним поясам та складному зібранню типів рослинності (Scudder, 1997), в результаті чого утворюються чотири основні наземні екозони (Тайга Кордильєри, Бореальні Кордильєри, Горні Кордильєри та Тихоокеанські морські).
ГЕОЛОГІЧНА ІСТОРІЯ
Розташований на Тихоокеанському вогняному кільці, зоні, що характеризується діючими вулканами та землетрусами, західна Кордильєра є результатом контакту зони субдукції Каскадія, яка простягається від острова Ванкувер до північної Каліфорнії, і Хуан де Фука, і північноамериканські тектонічні плити (Монгер і Прайс, 2002).
Тихоокеанські Кордильєри - наймолодша з трьох геологічних регіонів на заході Канади і відома частими землетрусами та спорадичними виверженнями вулканів (рис. 9.2). Серія зіткнень земної кори, вулканічних епізодів та періодів метаморфізму сформували складні ландшафти Кордильєр (Monger and Price, 2002). Геологічна історія призвела до широкого спектру корінних утворень, які включають магматичні, осадові та метаморфічні породи, і призвело до різноманітних мінеральних та інших експлуатаційних ресурсів, зокрема міді, азбесту та рясних родовищ вугілля та викопного палива. Хоча в Британській Колумбії є сотні вулканічних полів і центрів, є тільки 18 справжніх вулканів. Найбільша група розташована на півночі біля узбережжя, інші ж розкидані по всій провінції (рис. 9.2). Найбільшими і стійкими вулканами є комплекс гори Едзіза і гора Рівень на північному заході Британської Колумбії, які мали вулканічну активність протягом мільйонів років. Вулканічний комплекс гори Едзіза мав близько 20 вивержень за останні 10 000 років, причому останнє виверження в Канаді в 1904 році (Souther, 1992). Вулканічний комплекс гори Едзіза був позначений як провінційний парк в 1972 році для захисту вулканічного ландшафту. Ще одне відносно недавнє виверження було в 18 столітті, коли конус Тсеакса вивергався, загинувши понад 2000 людей через токсичні вулканічні гази, що виділяються під час виверження (Williams-Jones et al., 2019).
На Юконі налічується понад 100 вулканів, які діяли протягом четвертинного періоду (охоплює 2,58 мільйона років тому по теперішній час). Близько 800 р. н.е., гора Черчілль біля кордону Аляска-Юкон вибухнула і викинувся попіл, покриваючи значну частину території Юкон. Викинутий попіл, або тефра, відомий як «Біла річка попіл» (Reuter et al., 2020). Шари родовищ вулканічного попелу все ще можна побачити в грунтах по всьому центральному та південному Юкону (Dampier et al., 2011; Preece, et al., 2014).
Регіон Кордильєр був майже повністю покритий льодом під час плейстоценового зледеніння, яке простягалося від прибережних гір на Алясці, на південь до Юкона і Британської Колумбії (рис. 9.3). Зледеніння призвело до зниження світового рівня моря, включаючи формування Берингового сухопутного моста, який пов'язував Азію з Північною Америкою, створивши вільний від льоду регіон Берингія. Свято-Іллінські гори перервали і перешкоджали утворенню крижаних покривів в Берингії. Таким чином, західно-центральний і північний Юкон залишалися вільними від льоду. Цей холодний і посушливий пасовищ був домом для шерстистих мамонтів, коней і левів (MacDonald et al., 2012).
РОЗПОДІЛ ГРУНТУ
Грунти Британської Колумбії та Юкона включають всі десять порядків ґрунтів, визнаних Системою класифікації ґрунтів для Канади (рис. 9.4). Це чудове різноманіття відображає широкий спектр ґрунтоутворюючих факторів (час, батьківський матеріал, клімат, біота, рельєф та людська діяльність), що сприяють ґрунтоутворенню.
Складна геологічна та льодовикова історія сприяла складному малюнку ґрунтових материнських матеріалів. Материнські матеріали варіюються від сучасних намивів, змови та морських відкладень до органічних відкладень та повного набору моренних (льодовикового дрейфу) відкладень, залишкових, фундаментних та шахтних відходів хвостів та гірських відвалів (рис. 9.5).
Розмір частинок і хімія колювіальних і моренних батьківських матеріалів значною мірою успадковуються від основи, з якої походить вихідний матеріал. Фундаментальні утворення Британської Колумбії та Юкона мають приклади всіх трьох загальних класифікацій типів гірських порід — магматичних, осадових та метаморфічних (див. Розділ 2). Берегові гори переважають між собою магматичні та метаморфічні породи, починаючи від гранітів і гранодіоритів до базальтів, сланців і гнейсів, тоді як східний периметр в першу чергу складчастий і розбитий осадовими сланцями, вапняками та пісковиками. У внутрішніх горах і плато переважає комплекс осадових, метаморфічних, вулканічних і розсіяних магматичних вторгнень.
Клімат також впливає на структуру розподілу ґрунту і найбільш сильно контролюється гірськими ланцюгами в межах Кордильєранського регіону. Гірські ланцюги контролюють структуру опадів, як правило, з більш вологими умовами на західних схилах та більш сухими умовами на східних схилах та в міжгірських долині. Домінуюча температура північ-південь характерна поряд з висотними градієнтами температури в гірських ланцюгах. Ці кліматичні закономірності сильно впливають на структуру поширення рослинності; отже, Західні Кордильєри містять як найбільш пустельні рослинні збори, так і найвологіші тропічні ліси в Канаді, в межах чотирьох основних наземних екозон (Тайга Кордильєри, Бореальні Кордильєри, Гірські Кордильєри та Тихоокеанський морський)
Біота є ґрунтоутворюючим фактором, який робить сильний вплив на розподіл грунту. Структура розподілу лісів, тундри, пасовищ та скелястих земель у Британській Колумбії та Юконі сильно варіюється і контролюється впливом гірських ланцюгів на погодні умови та клімат. Цікаво, що в лісах цього регіону існує набагато більша різноманітність видів рослин, ніж у порівнянних районах бореального лісу або в регіоні Прерії (Andrews et al., 2019).
Діяльність людини в регіоні відображає різноманітність типів ґрунтів у Західних Кордильєрах. Цікавий приклад впливу людської діяльності на ґрунтоутворення можна знайти на островах Перської затоки в Британській Колумбії. Тривале використання корінними народами протягом тисячоліть призвело до утворення унікальних антропогенних ґрунтів із ґрунтового ряду «Нептун» (рис. 9.6). Ці ґрунти складаються з дрібних гравійно-суглинних піску до гравійно-піщаних морських відкладень, змішаних з молюсками та устричними панцирами, органічним сміттям, а іноді і людськими артефактами. Вони характеризуються високим вмістом карбонату кальцію з оболонок, що перешкоджає будь-якому значному розвитку профілю, про що свідчить відсутність горизонту В. Інші приклади впливу людської діяльності на ґрунтоутворення в Західних Кордильєрах відносяться до періоду європейського поселення та впровадження гірничодобувної діяльності, починаючи зі знаменитих Клондайка (1847) та Карібу (1858) золотих поривів, з подальшим великим видобутком азбесту та металів, зокрема міді, залізо, молібден і викопне паливо (Левенсон, 1992). Однією з спадків цих заходів є наявність великих площ шахтних ландшафтів зі свіжим, похідним від людини «батьківським матеріалом», що створює проблеми для екологічної реставрації.
Взаємодії між різними факторами, що впливають на ґрунтоутворення (див. Розділ 2), відображені в наземних екозонах Канади (рис. 9.7). Діапазони в межах ґрунтоутворюючих факторів для екозон, виявлених в БК і Юкон, представлені в таблиці 9.1.
Таблиця 9.1. Основні клімат, рослинність, материнський матеріал, рельєф та ґрунтові атрибути тайгових Кордильєр, Бореальних Кордильєр, Тихоокеанського моря та гірських Кордильєр екозон. Текст реферується з Робочої групи з екологічної стратифікації (1996).
| Тайга Кордильєра Екозона | |
|---|---|
| Клімат | Річні опади коливаються від менш ніж 300 мм на півночі до понад 700 мм на південному сході. Середньорічні температури коливаються від -10° C на півночі до -4.5°C на півдні. |
| Рослинність | Природна рослинність коливається від арктичної тундри на півночі, до альпійської тундри на більш високих висотах і тайги або відкритого лісу на півдні (біла ялина і біла береза), змішаних із середніми та низькими чагарниками, мохами та лишайниками. |
| Топографія | Крутий, гірський рельєф, що складається з повторюваних, різко витравлених хребтів і вузьких долин, переважає з передгір'ями і басейнами також присутні. |
| Фундамент і батьківські матеріали | Фундамент значною мірою осадовий за походженням з незначними магматичними тілами. Значна частина території покрита змовним уламками з частим опроміненням корінних порід та незначними льодовиковими відкладеннями. |
| Грунти | Переважно турбічні кріозолі |
| Екозона «Бореальні Кордильєри» | |
| Клімат | Клімат відзначається довгою холодною зимою і коротким теплим літом і зміненим вертикальною зональністю і аспектом. Середньорічні температури коливаються від 1,0° C до 5.5°C, середньорічні опади є найнижчими в долині в межах дощової тіні прибережних діапазонів (<300 мм) і збільшується у внутрішніх діапазонах далі на схід, де випадає до 1500 мм опадів на більш високих висотах. Опади в міжгірських районах плато коливаються 300-600 мм щорічно. |
| Рослинність | Рослинний покрив коливається від закритих до відкритих лісових навісів на більшій частині плато та долин. Деревні породи включають білу і чорну ялицю, альпійську ялицю, сосну ложепілку, тремтячу осику, бальзамін тополі та білу березу. На більш високих висотах є великі райони прокатної альпійської тундри. |
| Топографія | Ця екозона характеризується гірськими хребтами, які містять численні високі вершини і великі плато, і розділені широкими долинами і низинами. |
| Фундамент і батьківські матеріали | Порода являє собою суміш осадових, магматичних і метаморфічних порід. Льодовиковий дрейф, колювій та оголення складають основні поверхневі матеріали. |
| Грунти | Евтричні брунізолі та менші площі турбічних кріозолів домінують над юконською частиною цієї екозони, а гумо-залізні опідзоли та гірські виходи домінують над частиною до нашої ери. |
| Тихоокеанська морська екозона | |
| Клімат | Екозона має одні з найтепліших і вологих кліматичних умов Канади. Середньорічні температури коливаються від 4,5° C на півночі до 9° C в басейні Грузія-Пьюджет - Нижні материкові регіони. Відносно решти Канади, між середніми місячними температурами протягом року невелика різниця. Щорічні опади коливаються від усього лише 600 мм на островах Перської затоки нижньої протоки Грузії до понад 4000 мм у районі Прибережної Гапи на півночі. Загалом, в зону зазвичай надходить 1500-3000 мм опадів на рік. |
| Рослинність | Варіації висоти пояснюють наявність широко контрастних екосистем в екозоні, починаючи від м'яких, вологих прибережних тропічних лісів до прохолодних бореальних та альпійських умов на більш високих висотах. |
| Топографія | Переважає гірський рельєф, прорізаний численними фіордами і льодовиковими долинами і межує з прибережними рівнинами уздовж океанського краю. |
| Фундамент і батьківські матеріали | Магматичні і осадові породи лежать в основі більшої частини території. Колювій і льодовикові відкладення є основними поверхневими матеріалами. |
| Грунти | Підзолисті грунти вздовж прибережних районів з меншими площами Фолізолів. Скельні виходи на більш високих висотах. |
| Гірські Кордильєри Екозона | |
| Клімат | Клімат регіону коливається від субаридного до посушливого і м'якого в південних нижніх долині до вологого і холодного на більш високих висотах в північних течіях. Вологе тихоокеанське повітря та ефект орографічних опадів контролюють схему опадів таким чином, що в екозоні утворюються як тіні дощу, так і мокрі пояси. Тінь дощу, відкинута масивними горами узбережжя, призводить до найсухішого клімату Канади в долині дна південно-центральної частини екозони. Середньорічні температури коливаються від 0,5° C на північному заході (гори Скіна) до 7,5° C в районі Оканаган вздовж кордону Канади та США. Щорічні опади падають від 1200-1500 мм в горах і коливаються на захід, до 500-800 мм на півночі і всередині і піднімаються знову до 1200 мм в горах і хребтах уздовж кордону Британської Колумбії-Альберти. Опади випадають нижче 300 мм в посушливих долині і плато на південь. |
| Рослинність | Рослинний покрив надзвичайно різноманітний; альпійське середовище містить різні асоціації трав, лишайників та чагарників, тоді як субальпійське середовище має такі деревні породи, як сосна лоджель, альпійська ялина та ялина Енгельмана. При зменшенні висоти рослинність розділяється на три загальні лісові групи. Чагарники та деякі залишки луків зустрічаються в сухому південному інтер'єрі. |
| Топографія | Це міцна гірська екозона, яка включає в себе кілька основних внутрішніх рівнин. Рівнини більш широкі на півночі і простягаються як міжгірські долини до південної половини екозони. |
| Фундамент і батьківські матеріали | Більшість цих рівнин і долин покриті льодовиковою мореною і, певною мірою, рівнинними і лакустринними відкладами, тоді як гори в основному складаються з колювію та скельних відкладень. |
| Грунти | У центральній частині переважають сірі лювізоли з гумо-залізольними підзолами на півночі та сході та евтричними брунізолями на південних ділянках. Невеликі ділянки чорноземів в напівпосушливій південній частині. |
УНІКАЛЬНІ ОСОБЛИВОСТІ ОСНОВНИХ ТИПІВ ҐРУНТІВ
Ґрунти Британської Колумбії та Юкона відображають природне різноманіття регіону, і кожен має представників усіх порядків ґрунтів, визнаних Канадською системою класифікації ґрунтів (Робоча група з класифікації ґрунтів, 1998). Наприклад, деякі ландшафти схильні до зсувів і лавин, на яких можна зустріти слабо розвинені грунти - Регозолі. У регіонах вічної мерзлоти переважають кріозолі. Глейзолі найбільш поширені в прибережних регіонах. Чорноземи і Вертізолі зустрічаються на льодовикових відкладах дрейфу в луках надр Британської Колумбії, хоча поява Vertisols, в цілому, рідкісне. Солонецькі та лювізольні ґрунти переважають на материнських матеріалах glacio-lacustrine, поширених у північно-східній частині Британської Колумбії, а саме в регіоні Великих рівнин. Брунізольні грунти широко поширені від гірських альпійських до центрального Юкона, до низовин Британської Колумбії і східного периметра, Скелястих гір. Органічні ґрунти широко поширені з більшими площами, що знаходяться на півночі Юкона, а також на північному та західному узбережжі Британської Колумбії. Найбільш продуктивні лісові ґрунти Канади, підзолисті ґрунти, домінують на західному узбережжі та на тихоокеанських прибережних островах. За підрахунками, близько 0,05 відсотка Британської Колумбії, або 45 000 га, постраждали від гірничодобувної діяльності. Таким чином, регіон має «грунти», які можна віднести до категорії Антропосолів.
Регозолі
Регозолі визначаються як ґрунти, які демонструють лише початкове вивітрювання та формування ґрунтових горизонтів, і тому часто не мають впізнаваного горизонту B. Зсуви, лавини та прискорена ерозія, поширені в нерівному рельєфі (змови материнських матеріалів) та широких заплавах (алювіальні відкладення) річок Фрейзер і Юкон Британської Колумбії та Юкона, скорочують вплив часового фактора ґрунтоутворення для отримання добре розвинених горизонтів B. Крім того, регозоліческіе грунти поширені уздовж широкої дельти річки Фрейзер і на гірських ландшафтах. Ці круті ділянки з розрідженим рослинним покривом популярні для активного відпочинку на свіжому повітрі, таких як катання на лижах та використання снігоходів та бігових транспортних засобів для відпочинку. І навпаки, Регозолі вздовж заплавів та дельти Фрейзера підтримують високопродуктивне та різноманітне сільськогосподарське виробництво, коли вони захищені від періодичних повеней.
Брунізолі
Брунізольні ґрунти широко поширені на низці вихідних матеріалів, як кислих, так і основних, і в основному утворюються в льодовикових дрейфових матеріалах. Ці ґрунти демонструють вилуговування розчинних солей та виникає хімічне вивітрювання, що призводить до горизонту B, що характеризується дещо іншим кольором порівняно з горизонтом С або вихідним матеріалом. Брунізолі пов'язані як з помірними, так і з бореальними лісами, а також поширені в альпійських екосистемах. Брунізолі можуть бути знайдені у зв'язку з кріосолами в регіонах переривчастої вічної мерзлоти на півночі Юкона та з підзолистими ґрунтами у більш вологих лісових екосистемах Британської Колумбії, а також з Лювізолами в екотоні лісових пасовищ. Вони є основним грунтовим порядком у східній частині Британської Колумбії та Центральному інтер'єрі та альпійських зонах Кордильєр. Ґрунти підтримують великі площі комерційних лісів, де переважають сосни (Pinus contorta Douglas ex. Лудон), пастбища в міжгірській східній частині Британської Колумбії, а також сільське господарство в Внутрішніх плато і Нижньому материку Британської Колумбії. В альпійських регіонах через більш прохолодні кліматичні режими горизонт А, як правило, досить неглибокий і вразливий до літніх заходів, пов'язаних з випасом тварин та моторизованими рекреаційними транспортними засобами. Брунізолі забезпечують основу для більшої частини мальовничих пейзажів Канадських Кордильєр.
Підзоли
Найбільш поширеним грунтом (тобто найбільшою географічною протяжністю) в Британській Колумбії є Подзол. Підзоли переважають в регіонах з прохолодною температурою грунту і вологим кліматом. Підзолисті ґрунти - це справжні лісові ґрунти, знайдені на кислих материнських матеріалах Канади. Ці ґрунти не настільки поширені на Юконі, оскільки вони утворюються найчастіше в помірному кліматі, хоча вони поширюються на Бореальний ліс і Канадський щит. Підзолисті ґрунти - це кислі ґрунти, які зазвичай зустрічаються на відносно грубих материнських матеріалах, таких як піщаний холм, льодовикові ріпчасті відкладення та колювій. Щодо груба текстура та вологий клімат забезпечують ідеальне середовище для хвойних лісових екосистем. Таке поєднання вологого клімату, кислого вихідного матеріалу та наявності хвойного лісу з його кислою підстилкою призводить до відносно інтенсивного хімічного вивітрювання та вимивання катіонів, що утворюють основу. Швидке розкладання кислої лісової підстилки і пов'язане з ним виділення органічних кислот, що володіють сильними хелатними властивостями, підсилює рух іонів всередині ґрунтового профілю. Результатом є ґрунт з впізнаваною лісовою підстилкою (або послідовністю горизонту LFH), вилугованим та кислим поверхневим горизонтом (зазвичай Ae) та збагаченим горизонтом B з накопиченими продуктами вивітрювання, в яких переважають некристалічні гідратовані оксиди алюмінію та заліза. Отриманою морфологічною ознакою є червонувато-кольоровий горизонт B, спричинений сильно пігментованими оксидами заліза (Bf), а також органічною речовиною (Bhf).
Лювізоли
Лувізолісті ґрунти є одним з двох домінуючих ґрунтових порядків у Британській Колумбії і рідше зустрічаються в Юконі. Грунти зустрічаються в Внутрішніх плато і поширені в бореальному лісі. Лювізолісті ґрунти домінують у лісових ландшафтах, зазвичай на суглинних льодовикових ґрунтах або гляціо-лакустринових відкладах. Лювізоли мають текстурну різницю між горизонтом A і B, де нижчий вміст глини Ae горизонт є результатом зменшення успадкованих глинистих частинок фізичним рухом шляхом просочування води і подальшого збільшення шляхом осадження в горизонті Bt. Це може спостерігатися як орієнтовані відкладення глини уздовж стінок пор грунту; так і особливості називаються глинистими шкурами або кутанами. У Британській Колумбії, рідше в Юконі, ці ґрунти були широко перетворені з лісів у сільське господарство, особливо в Центральному інтер'єрі та північно-східному регіоні річки Мир Британської Колумбії. Грунти високо цінуються за лісові врожаї, зокрема сосна ложепольна і як прибережна дуглас-ялиця (Pseudotsuga menziesii var. menziesii) і внутрішній Дуглас-ялиця (Pseudotsuga menziesii var. glauca). Після культивування Лувізол втрачає характерний горизонт Ae сіруватого кольору, тоді як змішування LFH та відносно тонкого Ah призводить до утворення Ap.
Крізолі
Крізольні ґрунти географічно обмежені північним Юконом в районах вічної мерзлоти та в Бореалі і в декількох місцях на вищих гірських вершині в альпійських регіонах. Ці ґрунти зустрічаються як на родовищах корисних копалин (Турбічні та статичні кріозолі), так і на органічних родовищах (органічні кріосолі). До супутніх екосистем відносяться арктична і альпійська тундра, а також субарктичні і бореальні ліси. Холодні температури фізично захистили запаси органічних речовин і зберегли тисячі років вуглецю ґрунту. При порушенні кріозолі швидко втрачають накопичений вуглець, який був фізично захищений, і стають джерелами вуглецю.
Чорноземи
Грунти чорноземного загону обмежені в Британській Колумбії і Юконі, і зустрічаються вони тільки в центральних внутрішніх районах. Зустрічаються вони у відносно більш посушливих районах Кордильєр. У Британській Колумбії, починаючи з кордону Канади — США на півдні, який є майже справжньою пустелею, і рухаючись на північ, клімат стає більш вологим, що призводить до послідовності коричневих чорноземів, які поступово переходять на темно-коричневі і чорноземи. Чорноземи служать ресурсною базою для виноградників та сільськогосподарських значущих плодових ґрунтів Оканагана. У північній частині чорноземні грунти пов'язані з скотоводством шляхом забезпечення промисловості як пасовищними угіддями, так і кормами. Ці пастбища зазнали серйозного перепасу в минулому. На щастя, завдяки прийняттю природоохоронних та кращих практик управління ці землі були відновлені. На північний захід від річки Фрейзер, де знаходяться деякі з найбільших ранчо великої рогатої худоби в Північній Америці. За винятком випасу тварин, сільськогосподарська діяльність вимагає, щоб зрошення було ефективним та економічно доцільним. Обмежені, і досить незначні, ділянки чорноземів зустрічаються в Юконі, переважно на південній стороні (Pennock et al., 2015).
Солонец
Ґрунти Солонецького порядку розроблені з солоних лакустринових материнських матеріалів у північно-східній частині Британської Колумбії і розташовані на фізіографічному регіоні Великих рівнин. Солонецькі ґрунти зустрічаються там, де є тонкий шар льодовикового матеріалу, що лежить над неглибокою породою, що складається з солоних та лужних морських сланців. Солонецькі ґрунти зазвичай зустрічаються на топографічному рельєфі, який є рівним до хвилеподібного, особливо на низині з обмеженим дренажем. Ці ґрунти представляють проблеми в сільському господарстві, а саме кислий горизонт Ах та щільний ущільнений горизонт Bnt. Було висловлено припущення, що глибоке субзабруднення допоможе пом'якшити занепокоєння, оскільки глибоке субзабруднення було успішним у включенні основ, зокрема кальцію з глибини, що допомогло нейтралізувати горизонт кислої поверхні А та збільшив пористість щільного горизонту B.
Вертизолі
Вертизольні ґрунти рідкісні, або, можливо, не зустрічаються, в Британській Колумбії та Юконі. Вертизольні ґрунти пов'язані з рівними або близькорівневими, лакустриновими поверхнями, які мають високий вміст глини (> 60%), де переважають глини, що набухають. Ґрунти з вертикальними властивостями відзначаються набуханням і усадкою під час чергування сухих і вологих циклів, достатніх для змішування верхнього солюма ґрунтової матриці, і знаходяться в районі Оканаган Британської Колумбії. Ведуться суперечки про те, чи є ці ґрунти справжніми вертизолями або інтегруються з навколишніми чорноземами. Основним занепокоєнням щодо управління цими ґрунтами для сільського господарства є висока водоутримуюча здатність, що обмежує вирощування навесні та обмежене проникнення води після екстремальних опадів.
Глейзолі
У низинних районах по всьому регіону і особливо в нижній долині Фрейзер, Глейзоли поширені. Найбільше трапляється на лакустрині, льодовикових морських та морських батьківських матеріалах. Штучно дреновані Глейзоли є одними з найбільш продуктивних сільськогосподарських ґрунтів Британської Колумбії. Ті, хто в долині Фрейзер відчувають ідеальний клімат для підтримки різноманітного спектру сільськогосподарських культур та підтримки молочної та птахівничої промисловості. Глейзольні ґрунти та пов'язані з ними органічні ґрунти в долині Фрейзер мають велике значення для виробництва журавлини в Західній Канаді (Bertrand et al., 1991).
Органічні ґрунти
Органічні ґрунти (ґрунти, що містять більше 30% органічних речовин за масою, що еквівалентно 17% органічного вуглецю) широко поширені по всій території Юкона і Британської Колумбії. Як правило, органічні ґрунти виникають, коли осадження органічних речовин перевищує швидкість розкладання. Формуванню органічних ґрунтів сприяє холодний клімат і/або тривале насичення. Тривале насичення водою призводить до аноксичних умов, які знижують швидкість розкладання органічних речовин. Однак фолізолі, які є однією з чотирьох великих груп органічного порядку ґрунту, утворюються в прохолодних, вологих та добре аерованих умовах. У цих середовищах велика кількість органічної речовини накопичується безпосередньо на корінній породі, а накопичення перевищує швидкість розкладання навіть в аерованих умовах. Фолізолі часто трапляються в прохолодних, вологих і вологих лісових екосистемах, особливо на західному узбережжі Канади в прибережній західній біогеокліматичній підзоні болиголов Британської Колумбії. До домінуючих порід дерев належать західний болиголов (Tsuga heterophylla), західний червоний кедр (Thuja plicata) та деякі ялиці амабіліса (Abies amabilis). Фолізолі зустрічаються дуже рідко в інших високогірних регіонах Канади.
У північному Юконі, прилеглих до регіонів безперервної вічної мерзлоти та на всіх ділянках, розташованих на високих висотах гірських позицій, холодні середовища сприяють утворенню органічних ґрунтів. У більш помірних регіонах низькозалясті та відносно рівнинні ландшафти, особливо на більш тонкотекстурованих лакустрині та морських материнських матеріалах, мають за своєю суттю поганий дренаж води, і з часом ґрунтова вода стає аноксичною (відсутність або відсутність кисню), що призводить до утворення органічних ґрунтів. Органічні ґрунти є важливими поглиначами вуглецю, як і крізоли, і однаково вразливі до викиду парникових газів після дренажу або фізичних порушень, які спричиняють потепління ґрунтового клімату або підвищену аерацію. Органічні ґрунти варіюються від відносно нерозкладеного органічного матеріалу (тканинної речовини), яку зазвичай називають торфом, до сильно розкладеної гидоти (гумінової речовини). Як зазначено, органічні ґрунти пов'язані з усіма іншими порядками ґрунту, і, таким чином, відбувається континуум або перехід від цих інших ґрунтових замовлень до Органічного порядку. Історично склалося так, що деякі ділянки органічних ґрунтів піддавалися «торфу» збирання, особливо в Британській Колумбії. У Нижній долині Фрейзер ці зібрані ділянки органічних ґрунтів були оброблені, включаючи залишкові органічні матеріали з основними мінеральними матеріалами та поля, перетворені на виробництво журавлини. Також в Нижній долині Фрейзер, недалеко від Ванкувера, Бернс-бог відзначений своєю природною історією. Він утворився понад 10 000 років тому під час плейстоцену і є найбільшим піднятим торф'яним болотом на Західному узбережжі Америки. Burns Bog є місцем проживання більш ніж 300 видів рослин і тварин, і 175 видів птахів (Хебда, 2000).
Антропосоли
Антропосоли, ґрунти, які були глибоко модифіковані або побудовані людьми, як правило, мають один або кілька природних ґрунтових горизонтів модифікованих, видалених або замінених (Naeth et al., 2012). Антропосоли трапляються по всій Британській Колумбії та Юконі, оскільки весь регіон відомий видобутком металу, вугілля, нафти та газу та агрегатної видобутку. Ці заходи призвели до того, що місцеві райони шахти «зіпсувалися». У районах видобутку металів основною проблемою є дренаж кислотних порід (шахт). Більшість металевих шахт містять сульфідні мінерали, такі як пірит та пірротит, які швидко вивітрюють, утворюючи сірчану кислоту під впливом води та окислювальної атмосфери. Вимивання цієї сильної окислювальної кислоти викликає значну екологічну стурбованість якістю води та водними трофічними рівнями. Відходи гірських порід нагадують коловіальні відкладення і, як правило, грубі текстуровані з низькою доступною водоутримуючою здатністю і поганим утриманням поживних речовин Існують також екологічні проблеми щодо рекультивації великих відкритих кар'єрів, утворених процесом видобутку корисних копалин, оскільки ці рубці впливають на гідрологічний цикл. Темні або чорні відходи вугілля мають додаткову проблему високого поглинання сонячної енергії, досягаючи температур, що перешкоджають виживанню рослин. Майданчики видобутку нафти і газу та фрекінгу залишають після себе некомерційні органічні продукти, які можуть містити токсичні компоненти, які можуть негативно вплинути на навколишнє середовище.
ЗАСТОСУВАННЯ ІНФОРМАЦІЇ ПРО ҐРУНТ
Канада, включаючи Британську Колумбію та Юкон, багата природними ресурсами, які підтримують здорову економіку та сприяють світовій справедливості, зокрема через експортні товари та рекреаційні пам'ятки. Економіка Британської Колумбії та Юкона, в основному заснована на сільському господарстві, лісовому господарстві, гірничодобувній промисловості та відпочинку на природі прямо та опосередковано залежать від цих ґрунтових ресурсів Сукупно ці заходи пред'являли підвищені вимоги до ґрунтових ресурсів, змінюючи різноманітні ландшафти Британської Колумбії та Юкона за рахунок дренажних проектів, транспортних мереж, видобувних галузей, міських центрів та організованих рекреаційних об'єктів.
Одним з результатів історичного тиску на ґрунтові ресурси стало створення в 1961 році Канади земельного кадастру (CLI) (CLI, 2002). CLI надав загальнонаціональну оцінку земельної бази Канади для відновлюваних ресурсів. CLI оцінила близько 2,6 млн км 2 або 25% сухопутної бази Канади. Оцінки базувалися на спроможності земель для сільського господарства, лісового господарства, відпочинку на природі та дикої природи (водоплавних птахів, копитних та спортивних риб). У випадку сільського та лісового господарства здатність базувалася на ґрунтових обмеженнях для кожної діяльності в межах місцевих кліматичних режимів (таблиці 9.2 та 9.3). Класифікація земельної спроможності для сільського господарства вказує на ступінь обмеження, що накладається ґрунтом при його використанні для механізованого землеробства. Клас 1 не має обмежень щодо асортименту кліматично придатних культур, тоді як клас 7 не має можливостей. До обмежень можна віднести зайву кам'яність, неглибокий грунт, зайву крутизну і дренаж грунту.
Таблиця 9.2. Класи землездатності для сільського господарства відповідно до Канади Кадастр земель (http://sis.agr.gc.ca/cansis/nsdb/cli/index.html, модифікований 2016-04-18).
| Клас | Здатність землі |
| 1 | Відсутність суттєвих обмежень для використання для сільськогосподарських культур |
| 2 | Помірні обмеження, обмежують асортимент сільськогосподарських культур або вимагають помірної практики збереження. |
| 3 | Помірно суворі обмеження, що обмежують асортимент сільськогосподарських культур або вимагають спеціальних методів збереження |
| 4 | Суворі обмеження, які обмежують асортимент сільськогосподарських культур або вимагають спеціальних методів збереження, або обидва |
| 5 | Дуже суворі обмеження, які обмежують їх здатність виробляти багаторічні кормові культури, але методи вдосконалення можливі |
| 6 | Здатний виробляти лише багаторічні культури, а методи вдосконалення нездійсненні |
| 7 | Немає можливості для використання сільськогосподарських культур або постійного пасовища |
| 0 | Органічні ґрунти (не поміщені в класи здатності) |
Можливість лісових земель відрізняється від класифікації для сільського господарства додаванням оцінки продуктивності лісів, наведеної як річний ріст дерев, виражений як середньорічний приріст (MAI). Кращими землями для комерційного лісовиробництва є клас 1, тоді як землі класу 7 непридатні для комерційних лісів. Інвентаризація земель Канади була розроблена для забезпечення національного стандарту; однак кожна провінція була нанесена на карту незалежно, і, як наслідок, регіональні варіації, як відомо, відбуваються. Наприклад, в Британській Колумбії зростання лісів перевищує межі, встановлені як стандарти по всій Канаді (McCormack, 1970). Продуктивність лісів на підзолистих ґрунтах західного узбережжя, включаючи острів Ванкувер, має більші темпи зростання, ніж ті, які визначені в CLI для землі класу 1. Так, клас I був розширений з кроком у два кубометри на га на рік до класу 1А, 8-10; класу, 1b, 10-12; класу 1c, 12-14; і класу 1d, 14-16.
Таблиця 9.3. Класи землездатності для лісового господарства відповідно до Канади Кадастр земель (http://sis.agr.gc.ca/cansis/publicat...aps/index.html, модифікований 2013-06-25).
| Клас | Здатність земель для вирощування комерційних лісів | Продуктивність (MAI*) |
| м 3 га -1 рік -1 | ||
| 1 | Земельна ділянка без важливих обмежень | Зазвичай більше 7,8 |
| 2 | Земля з невеликими обмеженнями | 6.4-7.7 |
| 3 | Земля з помірними обмеженнями | 5.0-6.3 |
| 4 | Земля з помірно суворими обмеженнями | 3.6 — 4.9 |
| 5 | Земля з суворими обмеженнями | 2.2-3.5 |
| 6 | Землі з дуже суворими обмеженнями | 0,8-2,1 |
| 7 | Земля непридатна для зростання комерційних лісів | Зазвичай менше 0,8 |
| *MAI — середньорічний приріст | ||
Ці два приклади класифікацій можливостей ілюструють важливість ґрунтових ресурсів у розробці керівних принципів землекористування та інформування державної політики. Хоча CLI використовує слово «земля», основним критерієм присвоєння класів можливостей є властивості ґрунту.
Іншим прикладом, який привернув значну міжнародну увагу до збереження ґрунтів для сільського господарства, є заходи, вжиті в Британській Колумбії для підтримки продовольчої безпеки шляхом планування землекористування сільськогосподарського призначення. Британська Колумбія є землі бідні по відношенню до кількості продуктивних ґрунтів для сільського господарства. Roussin et al. (2015) називали сільське господарство в Британській Колумбії «кишеньковим сільським господарством», щоб проілюструвати природу розкиданих кишень сільськогосподарських угідь у різних ландшафтах. У 1973 році уряд Британської Колумбії прийняв законодавство про захист найбільш продуктивних земель для сільського господарства (ALC, 2014). Основою законодавства стала здатність ґрунтів для сільського господарства, зокрема 1-4 класи. Таким чином, усі ґрунтові одиниці, які мають такий діапазон можливостей, включені до провінційного сільськогосподарського земельного резерву. Хоча позначення є сільськогосподарськими землями, позначення не є диктантом землекористування, позначення служить механізмом, згідно з державним регулюванням, для захисту ґрунтових ґрунтів від забудови та підтримки землі для ґрунтового землеробства.
Важливість ґрунтового ресурсу також була визнана містобудівниками. У Британській Колумбії ґрунтова інформація необхідна для визначення найкращих практик управління, необхідних провінції для розробки плану громади. Інформація про ґрунти допомагає виявити чутливі екологічні особливості для планування розвитку. Приклади, для яких необхідна інформація про ґрунт, включають: визначення чутливих територій та уникнення розвитку в цих районах; проектування розвитку для збереження важливих особливостей екосистеми та важливих функцій екосистеми; проектування ділянок для підтримки гідрології та якості води; ретельне планування стежок; збереження середовищ існування в міських районах; відновлення підземних вод для управління зливовими водами, збереження або поліпшення якості води та утримання води шляхом контролю швидкості або затримання; і розробка плану контролю ерозії та осаду під час будівництва (Міністерство охорони водних, земельних та повітряних ресурсів, 2004).
Зі збільшенням попиту на екологічні товари та послуги зростає і необхідність розуміти, як різні ґрунти та їх унікальні властивості впливають на продовольчу безпеку, якість навколишнього середовища та громадську безпеку. Ґрунти Британської Колумбії та Юкона, а також складне середовище Західно-Канадських Кордильєр виявляють залежність регіону від ґрунтового ресурсу, від потреби корінних народів у їжі та житло, до потреб більш пізнього економічного розвитку, що охоплює видобуток корисних копалин, сільське господарство, лісове господарство та містобудування. Природні ґрунтові ресурси були змінені видобувною діяльністю, перетворенням лісів у сільське господарство та встановленням дренажних систем для сільськогосподарського виробництва та міської експансії. Зміни ландшафту в результаті людської діяльності були визнані впровадженням поняття антропосолів, як нового класу «батьківських матеріалів» і зароджуються ґрунтів. Провінція Британська Колумбія визнала необхідність збереження ґрунтів законодавством для захисту найбільш продуктивних ґрунтів для сільського господарства. Ґрунт є «екологічним індикатором», і розуміння процесів і властивостей ґрунту має важливе значення для відповідального управління цим критичним природним ресурсом.
ПОСИЛАННЯ
ТДВ. Провінційна комісія сільськогосподарських земель. 2014. www.alc.gov.bc.ca
Ендрюс, М., Гонсалес, К. Абрам, Дж. Мітчем та Е. Ернанадес. 2019 рік. Біоми — Канада https://canada-exhibit.weebly.com/biomes.html
Бертран, Р.А., Г.А. Хьюз-Геймс, і D.C. Nikkel. 1991. Посібник з управління ґрунтом для долини Фрейзер. Грунтобудування та інженерна галузь Міністерства сільського господарства, рибного господарства та продовольства. Абботсфорд, Британська Колумбія. http://www.env.gov.bc.ca/esd/distdata/ecosystems/Soils_Reports/Docs/soil_mgmt_hbk_fraservalley.pdf
Інвентаризація земель Канади (CLI). 2013 р. Земельні можливості для сільського господарства [комп'ютерний файл]. Оттава, ON: Сільське господарство та агропродовольство Канади.
Інвентаризація земель Канади (CLI). 2002 р. Можливість землі для лісового господарства [комп'ютерний файл]. Оттава, ON: Природні ресурси Канади.
Чілтон, Р.Х. 1981. Короткий зміст кліматичних режимів Британської Колумбії. До н.е. хв. Environ., Вікторія, B.C.
Дамп'єр Л., Сенборн, С.Сміт, Джей Бонд, і Джей Клаг. 2011 рік. Генезис високогірних ґрунтів, плато Льюеса, центральний Юкон. Частина 1: грунти, що утворилися на плейстоценових льодовикових відкладах. Може. Дж. грунтових наук 91 (4): 563-578, https://doi.org/10.4141/cjss2010-001
Робоча група з екологічної стратифікації. 1996 р. Національна екологічна основа для Канади. Центр досліджень земельних та біологічних ресурсів, науково-дослідна галузь, сільське господарство та агропродовольство Канади та Державний директорат навколишнього середовища, Служба охорони навколишнього середовища Канади. Оттава Онтаріо.
Гебда, Р. 2000. Бернс Болото екосистеми Огляд Звіт про синтез. Управління екологічної оцінки - провінція Британська Колумбія.
Левенсон В.М. 1992. Піонерська геологія в канадських Кордильєрах. Британська Колумбія. Геологічні вишукування. BCMEMPR Відкрити файл 1992-19. с. 1-55.
Маккормак, Р.Дж. 1970. Інвентаризація земель Канади. Класифікація земельних можливостей для лісового господарства. Звіт № 4. Відд. Рег. Екон. Розгорнути. Оттава, Онтаріо. 72 стор.
Макдональд, Г.М., Бейлман Д.В., Кузьмін Ю.В., Орлова Л.А., Кременецький К.В., Шапіро, Р.К. Уейн, і Б.Ван Валкенбург. 2012. Візерунок вимирання шерстистого мамонта в Берингії. Нат. Комуни. 3:93 https://doi.org/10.1038/ncomms1881.
Маршалл, І.Б., Шут, П.Х., і Баллард, М. 1999. Національна екологічна основа для Канади: дані про атрибути. Сільське господарство та агропродовольство Канади, Науково-дослідний відділ, Центр досліджень земельних та біологічних ресурсів та довкілля Канади, Державна дирекція навколишнього середовища, Відділ аналізу екозони. Оттава/Халл. http://sis.agr.gc.ca/cansis/nsdb/eco...ort/index.html (доступ до 4 липня 2021 р.).
Міністерство охорони води, земель та повітря. 2004 рік. Кращі екологічні практики управління міськими та сільськими землями. Екосистемні стандарти та планування біорізноманіття відділення, уряд Британської Колумбії, Вікторія, Канада.
Монгер Дж., і Р.Прайс. 2002. Канадські Кордильєри: геологія та тектонічна еволюція. Рекордер CSEG, лютий стр.17-36. http://74.3.176.63/publications/recorder/2002/02feb/feb02-canadian-cordillera.pdf
Нает, М.А., Арчибальд, К.Л. Немірський, Л.А. Лесків, Д.А. Брірлі, М.Д. Бок, А.Дж. Ванденбигаарт, Д.С. чанасик. 2012. Запропонована класифікація для модифікованих людиною ґрунтів Канади: Антропосольний порядок. Може. Дж. грунтових наук 92:7-18.
Пеннок, Дж. і П. Санборн. 2015 рік. Розділ 1: Ґрунтовий генезис та географічний розподіл. Від: Д.Пеннок, К. Уотсон та П. Санборн. Польовий путівник по грунтах Західної Канади. Канадське товариство ґрунтознавства.
Пріс, С.Дж., Р.Г. Макгімсі, Дж. Вестгейт, Н.Дж. Пірс, В.К. Харт, і В.Т. Перкінс. 2014. Хімічна складність і джерело річки Білий Ясен, Аляска і Юкон. Геосфера 10 (5): 1020—1042. Про це: https://doi.org/10.1130/GES00953.1
Рейтер, Дж., Поттер, С. Коффман, Х. Сміт та Н. Бігелоу. 2020 рік. Перегляд часу північної частки річки Біла вулканічна подія на Східній Алясці та Західному Юконі. Радіовуглець 62:168- 188.
Руссін Р., Ю.Е. Вільсон, Г.Утциг, і Л.М. Лавкуліч. 2015 рік. Оцінка потенціалу кишенькового сільського господарства в гірських регіонах: тематичне дослідження в Західному Кутенеї, Британська Колумбія, Канада. Агрі Дж. Харчова система. і ком. Розвивати. 6 (1): 175-188. http://dx.doi.org/10.5304/jafscd.2015.061.016
Скаддер, Г.Г.Е. 1997. Навколишнє середовище Юкона. У Комахи Юкона. Данікс Г.В. та Дж. Даунс (ред.). Біологічне обстеження Канади. Монографія Серія No.2, Ентомологічне товариство Канади, Оттава, ON. pp. 13-57.
Сміт К.А.С., Вебб К.Т., Кенні, Андерсон, і Д.Кроеч. 2011. Брунізольні ґрунти Канади: генезис, поширення та класифікація. Може. Дж. грунтових наук 91:695-717. дої:10.4141/КСС10058
Робоча група з класифікації ґрунтів. 1998 р. Канадська система класифікації ґрунтів, 3-е видання. Сільське господарство та агропродовольство Канади Публікація 1646.
Південь, Ю.Г. 1992. Пізньокайнозойська гора Едзіза вулканічний комплекс. У геології, Вулканічний комплекс Едзіза, Британська Колумбія. Геологічна служба Канади Мемуари, 420:1-320.
Валентина К.В.Г., Сросток П.Н., Бейкер Т.Є, Лавкулич Л.М. Редактори. 1978 р. Грунтові ландшафти Британської Колумбії. Міністерство охорони навколишнього середовища, Вікторія, BC.
Вікен, E.B.D., I Маршалл, К. Ларсон, і Х. Хірвонен.1996. Перспектива екосистем Канади: огляд наземних та морських екозон. Канадська рада з екологічних територій. Випадковий папір, № 14, Оттава.
Вільямс-Джонс, Г., Р.В. Барендрегт, Дж. Рассел, Ю. Ле Мунь, Р.Дж. Енкін, і Р.Галло. 2019. Епоха виверження вулкана Тсеакса, Британська Колумбія, Канада. Може. Дж. наук про Землю 57 (10). https://doi.org/10.1139/cjes-2019-0240
Про автора
Доктор Леслі (Лес) Лавкулич був вихований на фермі в південній Альберті. Він вивчав ґрунтознавство в Університеті Альберти, а згодом отримав ступінь доктора філософії в Корнельському університеті.
Лес приєднався до кафедри ґрунтознавства в Університеті Британської Колумбії, де він став професором і обіймав посаду завідувача кафедри. Його стурбованість відповідальним управлінням ресурсами, призвела його до створення міждисциплінарної програми випускників у галузі ресурсів, навколишнього середовища та сталого розвитку, а останнім часом професійної програми випускників у галузі земельних та водних систем.
Я зосередив свою енергію на викладанні, в ряді курсів з ґрунтознавства, а також перспективи управління ресурсами, ґрунтово-водні системи та комунікації в науці про ресурси. Я був нагороджений нагородою Killam Teaching Award та премією Маргрет Фултон за студентський досвід та навчання. Мої дослідження були зосереджені на педології, хімії ґрунту та навколишнього середовища, меліорації шахт/земель та системах ґрунту та води. Я був представником Канади в Комітеті НАТО «Проблеми сучасного суспільства-водні ресурси», а також ряду канадських організацій, включаючи Асоціацію факультетів сільського господарства Канади, Канадську сільськогосподарську наукову раду та Експертний комітет з ґрунту. Класифікація; і в Британській Колумбії, голова керівного комітету з земельних ресурсів заступника міністерства Британської Колумбії. Я обіймав посаду президента Канадського товариства ґрунтознавства і отримав честь обрання членом Товариства.
Подяка
Автор в борг професору Дену Пенноку, Департамент ґрунтознавства, Університет Саскачевану, Саскатун, Саскачеван за його поради та допомогу в підготовці глави; і пані Меган Бінгем, помічник з комунікацій, програма MLWS, Університет Британської Колумбії, Ванкувер, Британська Колумбія, за її ретельний огляд. ЛМЛ.